[發(fā)明專利]通過奇偶性預(yù)報(bào)識(shí)別AD-轉(zhuǎn)換器中的故障的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110138404.3
• 申請(qǐng)日: 2011-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN102263555A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N.科爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): H03M1/10
• 分類號(hào): H03M1/10
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹若;梁冰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于識(shí)別AD-轉(zhuǎn)換器中的故障的方法和一種電路裝置。

背景技術(shù)

為了轉(zhuǎn)換電子信號(hào)使用所謂的轉(zhuǎn)換器，其中用AD-確切地說是模擬-數(shù)字（Analog-Digital）轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。相應(yīng)地用DA-確切地說是數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。當(dāng)這種類型的轉(zhuǎn)換器運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)故障。為了提高運(yùn)行的安全性應(yīng)識(shí)別出這種故障。

為了保護(hù)AD轉(zhuǎn)換器現(xiàn)有技術(shù)公開了一些不同的方法。在公開文獻(xiàn)“Test?Generation?and?Concurrent?Error?Detection?in?Current?Mode?A/D-Converters”IEEE，1995，Wey,?Chin-Long,?Shoba?Krishnan?和?Sondes?Sahli建議使用一種變換的邏輯電路。在此，用AD-轉(zhuǎn)換器首先將應(yīng)測(cè)量的電流lt1=lin數(shù)字化，將其結(jié)果存儲(chǔ)在一個(gè)寄存器中，并且在下一步驟中求出電流lt2=lref-lin。緊接著將獲得的電流的這兩個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)值彼此進(jìn)行比較。若無錯(cuò)誤將將電流lt2的第二數(shù)值補(bǔ)充到電流lt1的第一數(shù)值中。這個(gè)方法是以時(shí)間余度為依據(jù)，也就是說AD-轉(zhuǎn)換器的節(jié)拍持續(xù)時(shí)間一定要大于或者等于兩倍的轉(zhuǎn)換時(shí)間，以便能在一個(gè)節(jié)拍周期期間進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)換。然而，這個(gè)前提并不能在每次應(yīng)用中得到滿足。

在公開文獻(xiàn)“A?Proposal?for?Error?Tolerating?Codes（故障容許代碼建議）”IEEE，1993，Takashi?Matsubara和Yoshiaki?Koga建議采用AD-轉(zhuǎn)換器故障容限代碼，其中，每個(gè)位使用一個(gè)窗式比較器，其中，這個(gè)單個(gè)的窗式比較器具有不同的電壓范圍。當(dāng)模擬的輸入電壓位于一個(gè)被這個(gè)窗式比較器蓋住的電壓區(qū)域中時(shí)，這些窗式比較器之一就提供一個(gè)邏輯的1。按照這種方式這些窗式比較器的輸出端可以實(shí)現(xiàn)一種故障容限代碼。然而在這個(gè)文獻(xiàn)中并未說明如何才能識(shí)別故障，并且這種故障識(shí)別需要多少附加的硬件（HW-Overhead）。

發(fā)明內(nèi)容

對(duì)這種背景本發(fā)明介紹一種具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的方法和一種電路裝置。從從屬權(quán)利要求和說明書產(chǎn)生本發(fā)明的其它方案。

在例如用于設(shè)計(jì)為快速AD轉(zhuǎn)換器的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)中采用根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的電路裝置是通過奇偶性預(yù)報(bào)識(shí)別故障的，其中，可用比較少的硬件費(fèi)用識(shí)別故障。

其中，采用所說明的方法可識(shí)別設(shè)計(jì)為快速AD轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器的故障。在這種情況中，從AD轉(zhuǎn)換器的一個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)—該輸出信號(hào)包括至少一個(gè)輸出數(shù)據(jù)位，或者至少一個(gè)輸出數(shù)據(jù)值—計(jì)算出奇偶性（Parit?t）p。附加地從轉(zhuǎn)換器的溫度計(jì)代碼中為至少一個(gè)輸出數(shù)據(jù)位的反向的負(fù)的奇偶性（not_p）作出預(yù)報(bào)(Vorhersage)。在電路裝置中翻倍地為可能存在的故障設(shè)置一些輸出端。

采用本方法通常可以識(shí)別出所有的故障。它們的數(shù)值為：｜故障｜>1.5*U_LSB，其中，U_LSB相應(yīng)于AD轉(zhuǎn)換器的分辨率。在轉(zhuǎn)換器的解碼器中是不允許所謂的邏輯共享的。因此本方法在設(shè)計(jì)上適用于這樣的AD轉(zhuǎn)換器，即在這樣一些轉(zhuǎn)換器中解碼器為每個(gè)待產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)位?d，和因此為數(shù)字輸出信號(hào)具有自己的單獨(dú)的門電路作為邏輯電路。按照一個(gè)專門的真值表實(shí)現(xiàn)奇偶性預(yù)報(bào)和解碼器。在實(shí)施本方法時(shí)不中斷信號(hào)流。用于執(zhí)行本方法的電路裝置需要很少的附加硬件。附加地隨時(shí)都具有至少一個(gè)輸出數(shù)據(jù)值d的輸出信號(hào)的奇偶性供進(jìn)一步的處理使用。

在方案中，所介紹的電路裝置可識(shí)別AD轉(zhuǎn)換器中的持久的和瞬時(shí)的故障。

在設(shè)計(jì)為快速AD轉(zhuǎn)換器中一個(gè)串聯(lián)的電阻可能有故障，這可能是由于短路、中斷或者錯(cuò)誤的數(shù)值引起的。此外，比較器也可能有故障。也有可能寄存器或者解碼器的邏輯有故障。

根據(jù)故障的原因在輸出信號(hào)中有可能多個(gè)輸出信號(hào)位?d并且因此輸出數(shù)據(jù)數(shù)值是錯(cuò)誤的。采用這種電路裝置提供這樣一種故障識(shí)別電路，即它可識(shí)別盡可能多的這種故障。

根據(jù)本發(fā)明的電路裝置設(shè)計(jì)成能執(zhí)行所介紹的方法的全部步驟。其中，這個(gè)方法的單個(gè)的步驟也可由電路裝置的單個(gè)的部件執(zhí)行。此外，也可將電路裝置的功能，或者該電路裝置的單個(gè)的部件的功能轉(zhuǎn)變?yōu)樵摲椒ǖ牟襟E。此外，也可將該方法的一些步驟作為電路裝置的至少一個(gè)部件或者整個(gè)電路裝置的功能實(shí)現(xiàn)。

從說明書和附圖中產(chǎn)生本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和方案。